KR20200113003A - 다중산소화된 금속 하이드록사이드를 포함하는 연료 - Google Patents

다중산소화된 금속 하이드록사이드를 포함하는 연료 Download PDF

Info

Publication number
KR20200113003A
KR20200113003A KR1020207027084A KR20207027084A KR20200113003A KR 20200113003 A KR20200113003 A KR 20200113003A KR 1020207027084 A KR1020207027084 A KR 1020207027084A KR 20207027084 A KR20207027084 A KR 20207027084A KR 20200113003 A KR20200113003 A KR 20200113003A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
composition
polyoxygenated
aluminum hydroxide
engine
Prior art date
Application number
KR1020207027084A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102171305B1 (ko
Inventor
존 더블유. 주니어 우드맨시
Original Assignee
헤모텍 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 헤모텍 엘엘씨 filed Critical 헤모텍 엘엘씨
Publication of KR20200113003A publication Critical patent/KR20200113003A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102171305B1 publication Critical patent/KR102171305B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12Inorganic compounds
    • C10L1/1233Inorganic compounds oxygen containing compounds, e.g. oxides, hydroxides, acids and salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/02Inorganic or organic compounds containing atoms other than C, H or O, e.g. organic compounds containing heteroatoms or metal organic complexes
    • C10L2200/0204Metals or alloys
    • C10L2200/0218Group III metals: Sc, Y, Al, Ga, In, Tl
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/02Inorganic or organic compounds containing atoms other than C, H or O, e.g. organic compounds containing heteroatoms or metal organic complexes
    • C10L2200/0254Oxygen containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/04Organic compounds
    • C10L2200/0407Specifically defined hydrocarbon fractions as obtained from, e.g. a distillation column
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/04Organic compounds
    • C10L2200/0407Specifically defined hydrocarbon fractions as obtained from, e.g. a distillation column
    • C10L2200/0415Light distillates, e.g. LPG, naphtha
    • C10L2200/0423Gasoline
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/04Organic compounds
    • C10L2200/0407Specifically defined hydrocarbon fractions as obtained from, e.g. a distillation column
    • C10L2200/0438Middle or heavy distillates, heating oil, gasoil, marine fuels, residua
    • C10L2200/0446Diesel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2230/00Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole
    • C10L2230/04Catalyst added to fuel stream to improve a reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2250/00Structural features of fuel components or fuel compositions, either in solid, liquid or gaseous state
    • C10L2250/06Particle, bubble or droplet size
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2270/00Specifically adapted fuels
    • C10L2270/02Specifically adapted fuels for internal combustion engines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

산소 가스(O2) 분자를 포함하는 클라스레이트를 포함하는 다중산소화된 금속 하이드록사이드 물질 및 연료을 포함하는 조성물이 본원에 개시된다. 0X66™ 물질과 같은 다중산소화된 금속 하이드록사이드 물질은 연료, 이로 제한되지는 않지만, 예컨대, 페트롤, 알코올 및 디젤과 같은 연료에 첨가되는데, 이는 엔진에서 연소 가능하여 유의하게 증가된 마력 및 토크를 형성시킨다. 0X66™ 물질은 상이한 비율로 연료에 첨가되어 개선된 성능을 야기한다. 상이한 비율은 엔진의 유형 및 설계, 연료의 유형, 및 환경 매개변수를 포함한 여러 요인을 기초로 한다.

Description

다중산소화된 금속 하이드록사이드를 포함하는 연료
개시 분야
본 발명은 연소 엔진의 마력 및 토크의 증가를 야기하는 산소가 증가된 연료, 예컨대, 산소 가스(O2)가 증가된 연료에 관한 것이다.
배경
산소 가스(O2) 분자를 함유하는 클라스레이트(clathrate)를 포함하는 다중산소화된(poly-oxygenated) 금속 하이드록사이드 물질은 0X66™으로 판매되며, Hemotek LLC(플레이노, 텍사스)에 의해 제조되고 이로부터 입수가능하다. 0X66™ 물질은 가용성이며, 클라스레이트에서 산소 가스(O2) 분자를 수용하는 독특한 특성을 갖는데, 여기서 산소 가스 분자는 유체를 포함한 다른 물질에 첨가될 때 자유롭게 방출된다. 0X66™ 물질은 백색 분말이며, 본 개시에서는 분말로도 지칭된다.
내연 기관(internal combustion engine: ICE)은 작동 유체 흐름 회로의 통합 부분인 연소실에서 산화제(일반적으로 공기)로 연료의 연소가 발생하는 열 기관이다. 내연 기관에서, 연소에 의해 생성되는 고온 및 고압 가스의 팽창은 엔진의 일부 부품에 직접적인 힘을 가한다. 이 힘은 전형적으로 피스톤, 터빈 블레이드, 로터 또는 노즐에 가해진다. 이 힘은 부품을 멀리 이동시켜 화학 에너지를 유용한 기계 에너지로 변환시킨다.
용어 내연 기관은 일반적으로 연소가 간헐적인 엔진, 예컨대, 보다 익숙한 4-행정 및 2-행정 피스톤 엔진, 변형과 함께, 예컨대, 6-행정 피스톤 엔진 및 Wankel 로터리 엔진을 지칭한다. 두 번째 부류의 내연 기관은 연속 연소를 이용한다: 가스 터빈, 제트 엔진 및 대부분의 로켓 엔진(이들 각각은 전술된 바와 동일한 원리의 내연 기관임). 화기 또한 내연 기관의 한 형태이다.
대조적으로, 증기 또는 스털링 엔진(Stirling engine)과 같은 외연 기관에서, 에너지는 연소 생성물을 포함하거나, 이와 혼합되거나, 이로 오염되지 않는 작동 유체로 전달된다. 작동 유체는 보일러에서 가열된 공기, 온수, 가압수 또는 심지어 액체 나트륨일 수 있다. ICE는 일반적으로 에너지-밀집 연료, 예컨대, 가솔린 또는 디젤, 화석 연료로부터 유래된 액체에 의해 구동된다. 많은 정적인 적용이 있지만, 대부분의 lCE는 동적인 적용에 사용되며, 자동차, 항공기 및 보트와 같은 차량의 주요 전원 공급 장치이다.
전형적으로, ICE에는 천연 가스와 같은 화석 연료 또는 석유 제품, 예컨대, 가솔린, 디젤 연료 또는 연료유가 공급된다. CI(압축 점화) 엔진을 위한 바이오디젤과 SI(스파크 점화) 엔진을 위한 바이오에탄올 또는 메탄올과 같은 재생 연료의 사용이 증가하고 있다. 수소가 종종 사용되며, 화석 연료 또는 재생 에너지로부터 얻어질 수 있다.
산소화가 증가된 더 큰 에너지 효율 및 더 높은 에너지의 연료가 요망된다.
개요
조성물은 산소 가스(O2) 분자를 함유하는 클라스레이트를 포함하는 다중산소화 금속 하이드록사이드 물질 및 연료를 포함한다. 0X66™ 물질과 같은 다중산소화 금속 하이드록사이드 물질은 연료, 이로 제한되지는 않지만, 예컨대, 페트롤, 알코올 및 디젤과 같은 연료에 첨가되는데, 이는 엔진에서 연소 가능하여, 유의하게 증가된 마력 및 토크를 형성시킨다. 0X66™ 물질은 상이한 비율로 연료에 첨가되어 개선된 성능을 야기한다. 상이한 비율은 엔진의 유형 및 설계, 연료의 유형, 및 환경 매개변수를 포함한 여러 요인을 기초로 한다.
도 1은 본 개시의 방법 및 시스템에 따른 0X66™ 물질을 포함하는 연료를 연소시키는 전형적인 연소 엔진을 도시한 것이다.
도 2는 두 가지 다이노 런(dyno run) 간의 AFR의 움직임, 및 마력의 개선을 도시한 것이다.
도 3는 두 가지 다이노 런 간의 AFR의 움직임, 및 토크의 개선을 도시한 것이다.
도 4는 NOx가 클라스레이트에 부착되고 정체 상태로 수용되도록 클라스레이트를 포함하는 다중산소화된 금속 하이드록사이드에 가스 또는 과량의 유출물이 통과되는 필터를 도시한 것이다.
도 5는 0X66™ 물질을 포함하는 교체 가능한 카트리지를 도시한 것이다.
도 6은 유출 잔류물과 원추형 바닥 유닛을 수거하고 아마도 배깅(bagging)하는 것을 도시한 것이다.
도 7은 촉매 컨버터 이후 재주입 스트림에 0X66™ 물질을 첨가하는 것을 도시한 것이다.
상세한 설명
0X66™ 물질은 전형적으로 백색 분말의 구성을 갖고, 본 문헌에서는 분말로도 지칭된다. 0X66™ 물질은 산소 가스 분자(O2)를 함유하는 클라스레이트를 포함하는 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드이다. 0X66™ 물질은 특허를 받았고, 교시가 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 제9,801,906 B2호 및 미국 특허 제9,980,909 B2호를 포함하여 미국 특허 및 미국 출원에 기재되어 있다. 미국 특허 제9,980,909호에 기재된 바와 같이, 0X66™ 물질은 가용성이며, 무염소일 수 있다. 0X66™ 물질의 표면적은 물질의 입자 각각의 모양으로 인해 광대하다. 이러한 광대한 표면적은 물질 고유의 임의의 산소 가스 함량이 배수가 되는 산소, 및 물 등과 같은 주위 물질의 흡수를 야기한다.
본 출원인은, 이로 제한되지는 않지만, 예컨대, 페트롤, 알코올 및 디젤과 같은 연료와 조합/혼합될 때 0X66™ 물질의 신규하고 유리한 용도를 발견하였다. 클라스레이트의 자유롭게 방출 가능한 산소 분자 O2는 연료를 연소할 때 방출되는 에너지를 유의하게 증가시킨다. 생성된 에너지를 유의하게 증가시키기 위해, 예컨대, 내연 기관의 마력과 토크 둘 모두를 증가시키기 위해 0X66™ 물질의 단지 적은 일부만이 필요하다. 예를 들어, 연료 대 0X66™ 물질의 부피 기준 혼합비는 약 100:1, 또는 그 미만, 예컨대, 200:1일 수 있다.
차량 엔진에 0X66™ 물질을 포함하는 연료를 시도하기 전 시험에서, 소정량의 0X66™ 물질은 가솔린, 알코올, 및 디젤 등을 포함하는 액체 연료로 가용화되는 것으로 발견되었다. 다량의 0X66™ 물질이 연료와 혼합되면, 분말의 흡수 또는 현탁이 뚜렷한 반응이 보이지 않는 지점에 도달하는 것처럼 보였고, 그 결과 분말 및 연료 혼합물이 젤라틴 슬러지로 변하였다. 시험관에서, 더 낮은 부피 조합으로, 분말과 연료가 상당히 활발하게 상호작용하여 탄산수와 거의 유사한 연료를 버블링시키는 기체 반응을 일으키는 최적점이 나타난 것으로 발견되었다. 연료와 분말의 혼합물이 분말의 흡수 및 산소화 효과에 최적인 규정 범위가 있는 것으로 발견되었다. 부피상 약 100 대 1의 연료 대 분말에서 반응의 시각적 증거가 있는 것으로 발견되었다. 가장 중요한 발견은 너무 많은 분말이 과량의 잔류물 또는 젤라틴성 슬러지를 생성시키는 지점이 있다는 것이다. 분말의 양이 감소함에 따라, 즉, 비율이 증가함에 따라, 생성된 화합물은 최대 연료가 방출되는 최적 포화를 달성하는 것으로 보인다. 0X66™ 물질은 유체에 가용성이며, 이러한 물질은 또한 연료에 가용성인 것으로 발견되었다. 산소 가스량의 정확한 측정 및 고체와 액체 성분 간의 교차는 단지 부피의 근사치이다.
차량 엔진 시험을 위해, 연료에 비해 매우 소량의 분말이 약 100 대 1의 부피 기준 혼합물, 또는 91 옥탄 가솔린의 갤런 당 대략 극소량의 분말로 사용되었다. 분말은 연료에 가용화되었다. 1933 포드 엔진(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 동력계(12)에 연결되었고, 부피 기준 100:1 혼합비의 91 옥탄 가솔린 대 분말로 엔진에 의해 연소되었다. 최초의 발견 중 하나는 분말 물질로 연료 공기 혼합물을 희박하게 하는 것이었다. 생성된 화합물 및 혼합물 성분을 측정하거나 분석하는 수단 없이, 공기 연료 혼합물을 조절함으로써 엔진 기화기를 조정하여 혼합물의 동력계 시험을 계속하였다.
도 2 내지 3에 나타나 있는 차트는 시험 과정에 걸쳐 10의 매우 풍부한 공기 연료비(AFR) 혼합물에서부터 11.9의 더 희박한 혼합물로 약 1.9 단위 증가를 나타낸다. 도 2 내지 3은 약 100 대 1의 혼합물로 시험을 통해 측정된 엔진(10) 성능의 변화를 도시하는 시작부터 끝까지의 런을 나타낸 것이다. 도 2 내지 3은 두 가지 다이노 런 간의 특히 하한치 rpm뿐만 아니라 rpm 전범위 전체에 걸쳐 마력, 토크, 및 AFR 움직임의 유의한 개선을 분명히 지시한다.
물이 있는 메트 스프레이 키트 또는 분말과 혼합된 메트와 같이, 분말을 연료에 전달하기 위한 여러 방법이 존재한다.
도 2에 나타나 있는 바와 같이, 엔진 마력(hp)은 0X66™ 물질이 없는 동일한 연료의 사용에 비해 유의하게 증가된다. 도시된 바와 같이, 3200 rpm에서, 엔진 마력은 분말을 포함한 연료를 연소시킬 때 약 90 hp에서 160 hp로 증가된다. 이는 약 77%로서 70 hp의 증가이다. 약 3600 rpm에서, 마력은 분말을 포함한 연료를 연소할 때 약 44% 증가로서, 약 125 hp에서 180 hp로 증가된다. 약 4150 rpm에서, 마력은 약 30% 증가로서 약 200 hp에서 260 hp로 증가된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 0X66™ 물질을 포함한 연료를 사용한 마력의 증가는 특히 0 내지 5000 rpm의 엔진 속도에서 상당하다. 주목할 만하게는, 마력은 연료만을 사용하는 것과 비교하여 분말을 포함한 연료를 사용하여 rpm 전범위에 걸쳐 증가된다.
도 2의 동일한 시험에 해당하는 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 엔진 토크는 0X66™ 물질이 없는 연료를 연소할 때와 비교하여 분말을 포함한 연료를 연소할 때 유의하게 증가된다. 도시된 바와 같이, 3200 rpm에서, 엔진 토크는 상당한 약 60% 증가로서 분말을 사용하지 않은 연료를 연소할 때와 비교하여 분말을 포함한 연료를 연소할 때 약 150 ft-lbs에서 240 ft-lbs로 증가된다. 3600 rpm에서, 엔진 토크는 약 45% 증가로서 약 200 ft-lbs에서 290 ft-lbs로 증가된다. 0X66™ 물질의 존재 및 부재에서 연료를 연소할 때 생성된 토크는 대략적으로 심지어 약 4800 rpm이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 0X66™ 물질을 포함한 연료를 사용한 엔진 토크의 증가는 특히 0 내지 4300 rpm의 엔진 속도에서 상당하다.
일부 적용에서, 0X66™ 물질의 입도는 크기가 제한되고/거나 균질할 수 있다. 예를 들어, 입도는 모두 특정 제한치보다 작은, 예컨대, 200 마이크론 미만, 100 마이크론, 및 50 마이크론일 수 있다. 이러한 사이징은 연료에서 가용성을 증가시키고, 또한 엔진과 같은 디바이스에서 잔류물을 형성시키거나 특정 부품 또는 통로를 막는 것을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다.
연료 대 분말의 비는 100 초과:1, 예컨대, 200:1, 또는 그 초과일 수 있다. 비율은 100 미만:1, 예컨대, 80:1일 수 있지만, 슬러지 요인이 문제가 된다. 비율은 전력 대 비용의 요망되는 증가, 및 특정 엔진에 대한 분말의 영향과 같은 다수 요인에 좌우할 수 있다.
구체예 2
충분히 연소되지 않은 산소의 존재에서 유리된 질소는 일반적으로 "NOx" 가스로 일반적으로 지칭되는 다수의 질소-산소 유출물을 생성시킨다.
이산화질소와 산화 질소는 함께 질소 산화물(NOx)로 지칭된다. NOx 가스는 반응하여 스모그와 산성비를 형성시킬뿐만 아니라 미세 입자(PM) 및 지상 오존(ground level Ozone)의 형성에 주요 원인이 되는데, 이 둘 모두 유해 건강 영향과 관련이 있다.
유출 가스는 특히 디젤 엔진, 가스 터빈, 발전소 보일러 및 공정 용광로에서 특히 널리 퍼져 있다. 그러나, 가솔린 연료 내연 기관에 오염물 CO 및 탄화수소를 파괴하는 애프터-버너(after-burner)가 있는 경우, 이러한 조합 시스템은 과도한 공기 및 열을 반드시 사용하고, 유출물에 대한 추가 열의 결과로 NOx 가스가 생성된다는 것도 사실이다.
본 개시에 따르면, 유출 가스 스트림으로부터 NOx를 제거하기 위한 한 가지 공정은 다음과 같다. 가스 또는 과량의 유출물은, 도 4에서 40에 나타나 있는 바와 같이 NOx가 클라스레이트에 부착되고 정체 상태로 수용되도록, 클라스레이트를 포함하는 다중산소화된 금속 하이드록사이드에 통과된다. NOx는 클라스레이트가 100℃에서 소량의 물을 유리시키고 1200 도씨 넘어서 가용성이고 반응성으로 유지되기 때문에 섭씨 1200 도를 넘는 넓은 범위의 온도에 걸쳐 정체 상태로 수용된다. 다중산소화된 금속 하이드록사이드는 Hemotek LLC(플레이노, 텍사스)에 의해 제조되는 QX66™과 같은 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드를 포함할 수 있다. 이러한 유형의 여과 시스템은 추출 매질(0X66™)이 요망되는 포화점 미만으로 소비되거나 오염될 때 세정을 필요로 할 수 있다.
이러한 문제에 대한 간단한 해결책 중 하나는 도 5에서 50에 나타나 있는 것과 같이 0X66™ 물질을 포함하는 교체 가능한 카트리지를 사용하는 것이다.
당해 기술 분야에서는 특히 디젤 엔진의 성능에 더 높은 온도가 유용한 것으로 이해된다. 그러나, 이러한 상승된 온도로 인해 상승된 NOx 양은 작업자로 하여금 환경적 한계에 대응하여 가능한 온도를 감소시키게 했다. 암모니아 또는 아민 추출 방법과 같은 다른 방법은 상승된 온도에서 불가능한 것으로 알려져 있다. 유리하게는, 0X66™ 클라스레이트는 -25 도씨에서부터 엔진 손상의 작동 상한치의 훨씬 초과까지 안정하고, NOx 가스를 흡수하고 수용한다.
공정 방법에는 다중산소화된 금속 클라스레이트를 수용하는 카트리지 유형 장치가 포함되지만, 설계 상 가스가 통과하고, 질소를 수집하고, 누출로 인해 작업 공간에는 나오지 않는 것이 가능하다.
한 가지 구체예는 유출물과 클라스레이트가 반응하는 클라우드 챔버(cloud chamber)를 포함한 후, 잔류 가스가 막형 필터에 통과하여 클라스레이트가 포집되고 포화 상태로 재사용되게 할 수 있다. 포화점은 설계에 영향을 줄 것이다. 카트리지 설계는 작업을 수행하는 한 가지 용이한 방식이다. 어느 시점에, 카트리지는 N으로 포화될 것이고, 제거의 용이함이 설계 요구사항이다.
카트리지가 포화될 때, 보유된 N 물질은 작물에 필요한 질소를 많이 공급할 실질적으로 중요한 비료로 사용될 수 있지만, 다양한 니트레이트와 같이 폭발성 상태는 되지 않을 것이다. 또한, 카트리지는 경량이고, 분산, 취급 및 사용이 용이하다.
0X66™의 경우에, 질소 풍부 클라스레이트는 동적 용도를 가질 수 있다. 유출 잔류물의 수거 및 아마도 배깅 및 도 6에서 60에 나타나 있는 바와 같은 원추형 바닥 유닛은 잔류물의 수거 및 배깅 및 기타 용도를 가능하게 한다.
여과된 질소 풍부 산소 분말의 전달 중 하나는 공기 방울이 되고, 적운으로 떨어질 수 있는데, 여기서 "시딩(seeding)"이 발생하고, 생성된 비는 클라스레이트의 산소가 안정한 빗방울 용액 중에 이를 수용하기 때문에 산성비가 되지 않을 것이다.
나노 크기의 다중산소화된 금속 하이드록사이드 입자를 엔진의 연료 스트림에 첨가하는 것이 또 다른 용도이다.
또 다른 방법은, 도 7에서 70에 나타나 있는 바와 같이, 촉매 컨버터를 지나 재주입 시스템에 동일한 물질을 첨가하는 것이다.
표적이 단순히 매니폴드 수준의 배기 가스인 경우, 엔진 자체에 대한 배압 고려를 위해 엔지니어링에 대하여 참작이 이루어져야 한다.
나노 크기 다중산소화된 금속 하이드록사이드 입자는 다이빙 심호흡 및 혈액의 질소화(벤즈(bends))를 방지하기 위한 생존 장치에서의 용도를 가질 수 있다.
다른 실질적인 용도로는 장기간 우주 비행에서의 용도가 포함된다. 이는 매우 가볍다는 매력을 가지고 있으며, 중량은 우주 이륙/중량 제한 때문에 항상 고려할 사항이다(NASA는 현재 지구 궤도에 대한 페이로드 리프팅 비용으로 파운드당 $ 10,000를 사용함).
우주에서 두 번째로 가장 흔한 원소는 헬륨이다. 클라스레이트는 천연 가스 연소로부터의 천연 부산물인 헬륨을 상당량 수용할 수 있다. 전력 산업이 점점 더 많이 메탄 사용으로 전환됨에 따라, 잠재적인 신규한 헬륨 스크러버/캡쳐 메카니즘이 가능하고, 헬륨을 추출하는 방법이 단지 열적일 수 있다. 클라스레이트로부터의 가스 방출은 모두 열적으로 제어 가능할 수 있다.
0X66™ 물질은 또한 비발효 빵의 생산에 도움을 주는 팽창제(leavening agent)로서 사용될 수 있다. 이러한 물질은 반죽에서 또는 조리 또는 예비 조리 단계에서 산소를 스캐빈징할 수 있어서, 많이 추구되고 가치 있는 완전 비발효 빵을 지향하는 동적 단계를 야기할 수 있다.
특히 나노 크기 0X66™ 물질을 위한 기계적 용도는 레이온 및 심지어 실크 코튼을 위한 초연마제로서이다. 이는 저수준 레이저를 사용하여 작업을 수행하는 현재의 문제를 해결하고, 매우 매끄러운 베이스 물질이 실리콘 기반이 아니거나 실리콘 표면이 있는 신뢰 가능한 생물학적 내면이 필요할 생물학적 컴퓨터에서 장래성이 있다. 이제 트랜지스터에 대한 "무어의 법칙(Moore's Law)"을 진보시키려는 고찰은 생물학적 인프라스트럭쳐(infrastructure)를 갖는 양자-기반 통합쪽으로 향하고 있다.
나노 입자 베이스 0X66™ 물질을 사용하는 것은 다중 용도를 갖는다. 한 가지 용도는 증기 또는 레이저 호닝의 사용으로 인한 과열점 또는 화상 위험 없이 기계적 마모제로 표면을 연마하기 위한 것이다. 또 다른 용도는 유기층 사이의 비전도성 절연체로서 광기전력 및 심지어 열기전력 기재를 위한 N-P 오비탈 구조를 생성시키는 것이다.
전술한 개시는 단지 본 개시를 예시하기 위해 기술된 것이고, 제한하려고 의도된 것이 아니다. 변형, 수정 및 추가 구체예가 본 개시의 사상 및 의도된 범위로부터 벗어남 없이 첨부된 청구항의 조항 내에서 상기 교시에 의해 포괄된다는 것이 인지될 것이다. 본 개시의 사상 및 물질을 도입한 개시된 구체예의 변형이 당업자에게 이루어질 수 있기 때문에, 본 개시는 첨부된 청구항 및 이의 등가물의 범위 내에서 모든 것을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (18)

  1. 연료; 및
    연료에 배치된 산소 가스 분자를 함유하는 클라스레이트(clathrate)를 포함하는 다중산소화된(poly-oxygenated) 알루미늄 하이드록사이드 물질
    을 포함하는, 조성물
  2. 제1항에 있어서, 연료가 유체인, 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 연료가 연소 가능한, 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 연료가 내연 기관(internal combustion engine)에 의해 연소 가능한, 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 연료가 석유-기반 연료를 포함하는, 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 물질이 연료에 가용화되는, 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 물질이 각각 200 마이크론 이하의 입도를 갖는, 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 물질이 무염소인, 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 부피 기준 연료 대 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 비가 적어도 100:1인, 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 부피 기준 연료 대 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 비가 적어도 200:1인, 조성물.
  11. 연료, 및 상기 연료에 배치된 산소 가스 분자를 함유하는 클라스레이트를 포함하는 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 물질을 포함하는 조성물을 연소시키는 것을 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 부피 기준 연료 대 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 비가 적어도 100:1인, 조성물.
  13. 제11항에 있어서, 부피 기준 연료 대 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 비가 적어도 200:1인, 조성물.
  14. 제11항에 있어서, 연료가 유체인, 조성물.
  15. 제11항에 있어서, 연료가 석유-기반 연료를 포함하는, 조성물.
  16. 제11항에 있어서, 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 물질이 연료에 가용화되는, 조성물.
  17. 제11항에 있어서, 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 물질이 각각 200 마이크론 이하의 입도를 갖는, 조성물.
  18. 제11항에 있어서, 다중산소화된 알루미늄 하이드록사이드 물질이 무염소인, 조성물.
KR1020207027084A 2018-02-19 2019-02-18 다중산소화된 금속 하이드록사이드를 포함하는 연료 KR102171305B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862632126P 2018-02-19 2018-02-19
US62/632,126 2018-02-19
US16/259,426 2019-01-28
US16/259,426 US10344234B1 (en) 2018-02-19 2019-01-28 Fuel including poly-oxygenated metal hydroxide
PCT/US2019/018397 WO2020013888A2 (en) 2018-02-19 2019-02-18 Fuel including poly-oxygenated metal hydroxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200113003A true KR20200113003A (ko) 2020-10-05
KR102171305B1 KR102171305B1 (ko) 2020-10-28

Family

ID=67106447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207027084A KR102171305B1 (ko) 2018-02-19 2019-02-18 다중산소화된 금속 하이드록사이드를 포함하는 연료

Country Status (8)

Country Link
US (4) US10344234B1 (ko)
EP (1) EP3752124B1 (ko)
KR (1) KR102171305B1 (ko)
CN (1) CN111801087B (ko)
AU (1) AU2019302301B2 (ko)
CA (1) CA3091648C (ko)
ES (1) ES2906717T3 (ko)
WO (1) WO2020013888A2 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10344234B1 (en) * 2018-02-19 2019-07-09 Hemotek, Llc Fuel including poly-oxygenated metal hydroxide
KR20220117901A (ko) 2019-12-23 2022-08-24 셰브런 유.에스.에이.인크. 원유 및 이성질체화 탈왁스 장치를 통한 플라스틱 폐기물의 폴리에틸렌 및 윤활유로의 순환 경제
MX2022007306A (es) 2019-12-23 2022-10-21 Chevron Usa Inc Economia circular para residuos plasticos en polietileno y productos quimicos a traves de unidad de crudo de refineria.
JP2023508350A (ja) 2019-12-23 2023-03-02 シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド 精製fcc及び異性化脱ろうユニットを介したポリプロピレン及び潤滑油への廃プラスチックのサーキュラーエコノミー
WO2021133889A1 (en) 2019-12-23 2021-07-01 Chevron U.S.A. Inc. Circular economy for plastic waste to polypropylene via refinery fcc unit
MX2022007242A (es) 2019-12-23 2022-10-27 Chevron Usa Inc Economia circular para residuos plasticos en polietileno a traves de craqueo catalitico de fluidos (fcc) de refineria y unidades de alquilacion.
WO2021133875A1 (en) 2019-12-23 2021-07-01 Chevron U.S.A. Inc. Circular economy for plastic waste to polythylene via refinery crude unit
US11566182B2 (en) 2020-03-30 2023-01-31 Chevron U.S.A. Inc. Circular economy for plastic waste to polyethylene via refinery FCC feed pretreater and FCC units
US11306253B2 (en) 2020-03-30 2022-04-19 Chevron U.S.A. Inc. Circular economy for plastic waste to polyethylene via refinery FCC or FCC/alkylation units
EP4139420A4 (en) 2020-04-22 2024-05-29 Chevron U.S.A. Inc. CIRCULAR ECONOMY FOR PLASTIC WASTE TO POLYPROPYLENE VIA OIL REFINERY WITH FILTRATION AND METAL OXIDE TREATMENT OF PYROLYSIS OIL
CA3177034A1 (en) 2020-04-22 2021-10-28 Chevron U.S.A. Inc. Circular economy for plastic waste to polyethylene via oil refinery with filtering and metal oxide treatment of pyrolysis oil

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2002332A (en) * 1977-06-27 1979-02-21 Humatec Resources Inc Fuel containing activated aluminium compounds
KR20000053290A (en) * 1996-11-13 2000-08-25 Quantum Energy Technologies Co Stabilized water nanocluster-fuel emulsions designed through quantum chemistry
US20170281544A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 John W. Woodmansee, JR. Oxygen-enabled composition
US20170281675A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Baylor University Oxygen-Enabled Fluid

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093707A (en) 1971-09-01 1978-06-06 Merkl George Process for preparing peroxide group containing aluminum complex
US4032623A (en) 1973-02-12 1977-06-28 Merkl George Hydroperoxy group-containing aluminum compound and method of making the same
US4034071A (en) * 1976-01-26 1977-07-05 Allegheny General Hospital Immunoassay procedures
US10137146B2 (en) * 2016-03-30 2018-11-27 Baylor University Oxygen-enabled composition
US10272105B2 (en) * 2016-03-30 2019-04-30 Hemotek, Llc Plant medium including an oxygen-enabled composition
US10780110B2 (en) * 2002-05-01 2020-09-22 Hemotek, Llc Plant medium including an oxygen-enabled composition
US9950006B2 (en) * 2016-03-30 2018-04-24 Baylor University Nutraceutical containing an oxygen-enabled composition
US7164051B2 (en) * 2002-09-03 2007-01-16 Baker Hughes Incorporated Gas hydrate inhibitors
GB0813650D0 (en) * 2008-07-25 2008-09-03 Ulive Entpr Ltd Clathrates for gas storage
US9649335B1 (en) * 2016-03-30 2017-05-16 Baylor University Intravenous administration of an oxygen-enabled fluid
IT201600130556A1 (it) * 2016-12-23 2018-06-23 Lamberti Spa Inibitori di idrati di gas
CN106995730B (zh) * 2017-04-28 2021-07-20 周磊 一种混合柴油燃料
US10344234B1 (en) * 2018-02-19 2019-07-09 Hemotek, Llc Fuel including poly-oxygenated metal hydroxide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2002332A (en) * 1977-06-27 1979-02-21 Humatec Resources Inc Fuel containing activated aluminium compounds
KR20000053290A (en) * 1996-11-13 2000-08-25 Quantum Energy Technologies Co Stabilized water nanocluster-fuel emulsions designed through quantum chemistry
US20170281544A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 John W. Woodmansee, JR. Oxygen-enabled composition
US20170281675A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Baylor University Oxygen-Enabled Fluid

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.L.Shi, J.H.Gao & Z.X.Lin, Solid State Ionics, 1989, Volumes 32-33, Part 1, pp.537-543(1989. February-March) *
Peijin Yang, ‘Investigating the Efficacy of a Novel Therapeutic to Mitigate Traumatic Brain Injury: Contributions of Environmental Exposures to Overall Healin’, Baylor University 석사학위논문(발행일: 2015.07.) *

Also Published As

Publication number Publication date
US20210189269A1 (en) 2021-06-24
US20190330548A1 (en) 2019-10-31
AU2019302301A1 (en) 2020-09-17
EP3752124B1 (en) 2021-11-10
AU2019302301B2 (en) 2020-10-15
US10344234B1 (en) 2019-07-09
US11274259B2 (en) 2022-03-15
CA3091648A1 (en) 2020-01-16
WO2020013888A3 (en) 2020-04-02
WO2020013888A2 (en) 2020-01-16
US20220186131A1 (en) 2022-06-16
KR102171305B1 (ko) 2020-10-28
US10941363B2 (en) 2021-03-09
CA3091648C (en) 2022-05-31
CN111801087B (zh) 2021-06-25
EP3752124A2 (en) 2020-12-23
CN111801087A (zh) 2020-10-20
ES2906717T3 (es) 2022-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102171305B1 (ko) 다중산소화된 금속 하이드록사이드를 포함하는 연료
Hasannuddin et al. Durability studies of single cylinder diesel engine running on emulsion fuel
US8206470B1 (en) Combustion emission-reducing method
US5826369A (en) Chlorophyll based fuel additive for reducing pollutant emissions
JPWO2009075317A1 (ja) 含油水を用いて乳化燃料を製造する方法
US20110239962A1 (en) Low specific emission decomposition
US20130312315A1 (en) Alternative universal fuel and production method thereof
Iwai et al. Study on performance of diesel engine applied with emulsified diesel fuel: the influence of fuel injection timing and water contents
Sambaeva et al. Water is an effective additive to fuel oil to reduce the concentration of soot in the gas phase
JP2004091625A (ja) ボイラ用乳化植物油燃料
Vigneswaran et al. Experimental investigation of a diesel engine with diesel/water emulsion at various injection timing
Криштопа et al. MATHEMATICAL MODEL OF THE VAPOR-DIESEL MIXTURE COMBUSTION PROCESS IN MOBILE VAPOR GENERATOR BOILERS UNITS
Mahmood et al. Effect of using diesel-water emulsion as a fuel on diesel engine emissions: An experimental study
KR20110120671A (ko) 중질유 유화제 및 유화중질유의 제조방법
Gunasekaran et al. An Experimental Investigation on Regulated and Unregulated Emissions of a Gasohol Fueled SI Engine with a Novel Three Way Catalytic Converter.
RU2349772C2 (ru) Способ работы двигателя внутреннего сгорания
Mahmood et al. EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON AN EXHAUST EMISSION CHARACTERISTICS OF A COMPRESSION IGNITION ENGINE FUELED WITH DIESEL-WATER EMULSION
Jankowski Microemulsion as a means of NOx reduction in exhaust emission of diesel engines
US20080295398A1 (en) Fuel additive
CN2553115Y (zh) 可供引入氢气及氧气的车辆水箱盖结构
Selvanathan et al. Emission Control of Engines Using Limestone and Water Mixture
SUGAWARA et al. Influence of Combustion Design based on Oxygen Addition to Gas Oil
Kennedy et al. NOx and hydrocarbon emissions from a diesel engine fueled on digester gas
JPWO2004076843A1 (ja) 燃料、燃料添加剤、燃料添加剤添加方法、液体燃料の燃焼効率向上方法、燃料供給構造、燃料フィルタ、燃焼装置、バーナー、内燃機関および流体燃料の燃焼方法
Kowalski et al. ENGINE RESEARCH OF LEVEL EMISSION EXHAUST GASES FOR FUELS WITH DIFFERENT CONTENT OF WATER IN MICROEMULSIONS

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant